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' Compteur de consommation maximale pour charges à chocs".
Le répérage de la valeur moyenne du rendement des instal- lations dans lesquelles se produisent des charges à chocs pério- diques, comme c'est le cas par exemple dans les dispositifs de soudure à l'arc, les machines à souder par point etc., est très difficile lorsqu'on utilise des appareils de mesurage de la con- sommation maximale de construction courante. Le rendement de tels dispositifs et machines peut notamment varier en très peu de temps, entre une valeur maximale et zéro, de sorte qu'en utilisant un compteur de consommation maximale courant, on lit une valeur moyen- ne de rendement qui est trop faible par rapport à la charge maxi- male.
On s'en rendra facilement compte en considérant que pour
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établir la valeur moyenne de rendement pendant un temps déter- miné, il n'y a pas lieu seulement de considérer la durée du choc de sollicitation, mais également celle des interruptions entre ces chocs de sollicitation.
La présente invention élimine cet inconvénient par le fait qu'un compteur de consommation maximale de construction courante est commandé par un contacteur, qui commande un contact chaque fois que la somme des temps de sollicitation atteint la valeur d'une période d'enregistrement.
Le dessin représente à titre d'exemple une forme d'exécu- tion de l'objet de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent des diagrammes de sollicita- tion.
La figure 3 montre un exemple d'exécution suivant l'inver tion.
La figure 1 représente un diagramme de sollicitation pour des charges à chocs. Si comme période d'enregistrement on prend la fraction de temps T1 comme base de la fraction de temps dans lequel la valeur moyenne de rendement doit être indiquée, on obtient pour le travail A du courant :
EMI2.1
A = Nltl + N2t, + .... = Nntn.
La période d'enregistrement se compose des fractions de temps suivants :
EMI2.2
T1 t1 + 11 " t2 + t21 + .... ¯ (tn + tnl). Dans cette formule, tn = les fractions temps pendant lesquels se produit un choc de sollicitation, et tn1= les temps de pause.
Comme charge maximale moyenne pendant la période d'enre- gistrement T1 on obtient donc :
EMI2.3
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On remarquera que la valeur moyenne du rendement dépend essentiellement des temps de pause tn1 entre les divers chocs de sollicitation. N1 devient plus petit,à mesure que diminue la somme des temps de pause pendant la période d'enregistrement donnée.
Des chocs de sollicitation de valeurs de rendement élevées peuvent donc se produire, sans que ceux-ci influencent considéra- blement la valeur moyenne de rendement, si en même temps les pauses entre les chocs de sollicitation se prolongent en consé- quence. Dans les centrales productrices d'énergie ces chocs de sollicitation sont toutefois indésirables, surtout lor.,qu'ils se produisent par intermittence et avec des valeurs de rendement fortement variables. Il est donc indispensable de pouvoir contrôler la valeur moyenne du rendement d'une manière qui présente pour le fournisseur de courant,de même que pour le consommateur, une base exacte de calculs.
La figure 2 représente un diagramme de sollicitation pour charges de chocs, propre à l'installation conforme à l'invention.
La période d'enregistrement T se compose dans ce cas de divers se produit ' temps tn,pendant lesquels un choc de sollicitation. Les temps de pause tnl ne sont donc pasconsidérés. Ici également la période d'enregistrement T peut indiquer une valeur quelconque, réglable d'avance, par exemple de 5, 10, 15 minutes etc... Sa fin est atteinte chaque fois que la somme des temps de sollicitation tn équivaut là valeur des périodes réglées. Pour le travail A du courant on obtient dans ce cas :
A = N1t1 + N2t2 + ... = #Nntn.
Comme mentionné ci-dessus, la période d'enregistrement ne se compose que des temps des chocs de sollicitation tn, donc
T = t1 + t2 + ... = # tn.
Comme charge maximale moyenne pendant la période d'enre- gistrement T on obtient donc :
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EMI4.1
Les deux formules pour la charge maximale permettent de remarquer que N devient plus grand que N1; la valeur moyenne du mndement N, qui est entièrement indépendante des temps de pause entre deux chocs de sollicitation, s'approche de la valeur limite supérieure de la sollicitation, à mesure que la période d'enre- gistrement T est établie plus petite.
La figure 3 représente un exemple d'exécution selon l'invention. A représente un compteur de consommation maximale de construction courante, composé d'un disque 1, d'une vis sans fin 2, d'une roue hélicoïdale 3, d'un engrenage de transmission 4 pour la commande d'un compteur 5, et d'un engrenage de transmission 6 pour la commande d'une roue dentée d'accouplement 7. Par un levier coudé d'accouplement 2 sollicité par un ressort 8, la roue dentée 7 engrène avec une roue dentée 11 disposée sur l'arbre 10 d'une aiguille. Le levier coudé d'accouplement peut osciller sous l'effet d'un "relais à maxima" 12, de sorte que les roues dentées 7 et 11 se désengrènent. Un ressort à spirale 13 entraîne l'arbre d'aiguille 10 dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre jusqu'à une position dégagée.
Au bout de l'arbre 10 est disposée une "a-iguille à maxima" 14, qui est fixée sur l'arbre d'aiguille 10, tandis qu'une aiguille 15, disposée librement sur l'arbre d'aiguille 10, peut être entraînée par l'aiguille à maxi- ma 14, par un appendice 16; à cause du frottement contre des parties de l'enveloppe (non représentée) elle reste dans sa nou- velle position quand l'aiguille à maxima 14 se remet à zéro. Les deux aiguilles 14 et 15 se,déplacent en regard d'une échelle graduée 17. Le disque 1 est rais en rotation par un système de commande d'un genre connu, relié au réseau R-S et muni d'une bobine de tension 18 et d'une bobine de courant 19 appropriées au réseau R-S.
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La figure 3 représente en 20 une installation de soudure à l'arc.
L'installation B représente un exemple d'exécution du contacteur suivant l'invention, par lequel est commandé le compteur de consommation maximale A. Ce contacteur prés.ente un engrenage différentiel, dont une roue solaire 21 est commandée en permanence par un engrenage de transmission 22 commande par un moteur synchrone 23. L'autre roue solaire 24 est reliée à un disque à cames 25 et une roue de freinage 26. Sur l'arbre du différentiel 28 relié à la roue planétaire 27 est prévue une seconde roue de freinage 29. Les deux roues de freinage 26 et 29 coopèrent avec un levier de frein 30, qui peut osciller autour d'un axe .:il et peut arrêter alternativement une des deux roues de freinage par l'engrènement avec ses dents.
Au repos, le levier de freinage 30 est dégagé par un ressort de rappel 32 et freine, d'autre part, comme figuré au dessin, la roue 26. Dans ce cas, la came 25, reliée à la roue de frein 26,et la roue solaire 24 s'arrêtent. Si par exemptera roue solaire 21 est mise en mouvement par le noteur synchrone 23, en direction opposée à celle des aiguilles d'une montre, la roue pla- nétaire 27 et la roue de freinage 29 tourneront dans le même sens.
Dans le circuit de l'installation subissant des charges à chocs, est intercalé un électro-aimant 33 qui est disposé vis à vis du levier de freinage 30 dans le contacteur B, de telle manière que lorsqu'il est excité, il est capable de faire osciller le levier de freinage 30 dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, contrariant l'effet du ressort 32. Il s'Ensuit que la roue de freinage 26 est libérée et que la roue de freinage 29 est immobi- lisée. La roue planétaire 27 ne tourne maintenant que sur place et entraîne donc la roue solaire 24, donc également la came 25, dans le sens des aiguilles d'une montre.
La rotation, imprimée à la came ±2 ,se poursuit aussi longtemps que l'électro-aimant 33 sera excité, c'est-à-dire chaque
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fois pendant la durée tn d'un choc de sollicitation. La came tourne alors chaque fois d'un angle minime [alpha] m.
On peut établir des conditions telles que la somme des angles, nécessaire pour constituer le total de tous les laps de temps tn correspondant à la période d'enregistrement T, comporte
180 , donc tn =[alpha] n = 1800 = T. Dans ce cas la came !Si présente deux bossages diamétralement opposés, par lesquels un dispositif de contact 34, branché au circuit du relais à maxima 12, peut se fermer rapidement.
Le moteur synchrone 23 et le relais à maxima 12 sont connec -tés à un réseau de courant alternatif a-b, qui peut être identique au réseau R-S.
Des expériences avec le compteur électrique ont prouvé qu'il travaille d'une façon précise, même si la charge comporte des chocs de faible durée. Avec l'installation décrite l'énergie fournie pourra donc être mesurée rigoureusement.
Le dispositif décrit fonctionne comme suit:
A chaque choc de sollicitation, le disque -1 tourne et, d'une part, le compteur .2 enregistre la quantitépartielle d'énergie corres- pondante et, d'autre part, l'aiguille à maxima 14 tourne d'un angle correspondant dans le sens des aiguilles d'une montre.
Simultanément, la came 25 du contacteur B tourne d'un angle correspondant à un laps de temps tn. Ces phases se répètent à chaque choc de sollicitation, jusqu'à ce qu'au disque à cames 25 la somme des mouvements angulaires exécutés par la came 25 sera par exemple égale à 180 , c'est-à-dire jusqu'à la fin d'une période complète d'enregistrement T. Le contacta se fermera alors à brève échéance et le relais à maxima 12 sera alimenté., d'où résultera le 11, et par conséquent également le retour de l'aiguille à maxima 14 à zéro, ce sous l'effet du ressort à spirale 13. L'aiguille tardera alors sa position
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élevée. Ce cycle se répète continuellement.
Au bout d'une période par exemple d'un mois, l'aiguille 16 indiquera la valeur maximale de la moyenne du rendement, réalisée pendant cette période au cours @ d'un temps d'enregistrement prédéterminé.
Au lieu du contacteur décrit, on pourrait évidemment réaliser la commande de l'engrenage différentiel par le moteur synchrone à l'intervention de la roue planétaire et faire arrêter alternativement une roue solaire, respectivement une roue de freinage y reliée.
Il est évident que le contacteur B peut égale ment être réalisé sans comporter un engrenage différentiel.
La came 25 pourrait par exemple être commandée directement par lecteur synchrone. Ce dernier serait alors en permanence sous tension, mais il ne serait libéré par l'électro-aimant 33 que durant les sollicitations. Vautre part, la came 25 pourra it également être commandée au moyen d'un mécanisme d'accouplement progressif, présentant une alternance d'accouplement prédéterminée, et qui serait enclenché par l'électro-aimant 33 pendant chaque choc de sollicitation. L'essentiel de l'installation se l'invention se résume par : la totalisation des divers temps de sollicitation tn de choc pendant une période d'enregistrement T prédéterminée, le relais à maxima étant excité chaque fois à brève intermittence dans le compteur de consommation maximale.
EMI7.1
R-L'U' 1VD1Cri1'lUlV.
1. - Compteur de consommation maximale pour charges à chocs, caractérisé par le fait qu'un tel compteur de construction courante est commandé par un contacteur, qui sollicite un contact, chaque fois que la somme des périodes de sollicitation a atteint la valeur d'une période d'enregistrement déterminée.